数学补救的数字个性化学习能否为高等教育提供公平的竞争环境？厄瓜多尔的实验证据（英）

政策研究工作文件10483 数字个性化L可以赚钱吗 对于数学REMEDIAT离子L水平高等教育的竞争环境？ 厄瓜多尔的实验证据 DiegoF.Angel-UrdinolaCiroAvitabile 马乔里·奇宁 教育全球实践 2023年6月 政策研究工作文件10483 Abstract 许多进入高等教育的厄瓜多尔学生数学中的认知技能差距破坏了他们的 处理学术内容的能力。<unk>是纸质文件- 说明一项随机滚动试验的结果对数字人物学术成果的影响- 用于数学补救的专业化学习软件( ALEKSsoftw)tofirst-yearstudentsenting 技术和技术高等教育 在COVID-19大流行期间的厄瓜多尔。 使用引导到large和m的软件，这在很大程度上是fi不能在代表吃COURSE的可能性中，以及 一项关于标准化考试成绩的积极imp法案 数学。剖析finds没有影响 在hird学期注册。Whendisaggregatingthe imp行为，findings表明，对代表效应的影响对于学生来说，这很明显，因为 在科学、技术、工程方面的较高入学率- Neering,andmateriumdiscriplines.Whenassessingthe 潜在机制，fi编码显示出证据表明软件导致专门用于学习的时间净增加数学。这些研究表明，数字个性化 学习软件可以成为一种成本有效的解决方案大规模应用的有效修复。 <unk>ispaperisaproductoftheEducationGlobalPractice.ItispartofalargereffortbytheWorldBanktoprovideopen 访问其研究并做出贡献，以发展与世界政治研究 工作人员也可以在http://www.worldbank.org/prwp上访问Web。您可以联系dangelurdinola@worldbank.org。 <unk>e政策研究工作文件系列传播正在进行的工作的fi内容，以鼓励交流有关发展的想法 issues.Anobjectiveoftheseriesistogetthefindingsoutquickly,evenifthepresentationsarelessthanfullypolished.Wepaperscarrythe 作者的名字，并应相应地引用。本文中表达的<unk>efi编码、解释和结论完全是这些作者的意见不一定代表国际复兴开发银行/世界银行和 它的组织，或世界银行执行董事或他们所代表的政府。 由研究支持团队制作 数字个性化学习能否达到数学修复水平 高等教育的竞争环境？来自厄瓜多尔的实验证据 DiegoF.Angel-Urdinola，CiroAvitabile，MarjorieChinen JEL分类:I20,I21,I23,I25,I29 关键字:数学修复；高等教育；适当水平的教学，计算机辅助学习，数字化个性化学习。 特别感谢SENESCYT的SegundoAgapitoFarias和NellyFernandaParedes，以及Flavio JacomeandSilviaNuñezfromMcGrawHill,fortheirsignificantcontributions.WealsoacknowledgetheCatalinaCastilloandLorenaMorenoduringtheinterventiondesignandimplementation.JuanBaron 提供了对该论文早期版本的宝贵意见。这项研究已在AEARCT注册2022年2月28日，RCTIDAEARCTR-0009036。 1.Introduction 许多高中毕业的学生在学业上对大学毫无准备 (Bettinger&Long,2005).Theunderlyingproblemisthatthequalityofsecondaryeducationdoes 并不总是确保学生在阅读和数学方面具备必要的核心认知技能吸收大学水平的学术内容。解决学术准备方面的差距 数学，大学在全球实施补救计划(Bettinger&Long，2005)。在拉丁美洲，由于体制和预算限制，补救方案很少，做 不遵循明确的质量标准，并且在很大程度上仍未评估（Ferreyra等人，2017）。此外，补救计划通常依赖于导师，这使得为学生的 大规模实施的需求和昂贵的成本。COVID-19大流行加剧了全球范围内的补救计划，因为学校关闭导致核心基础学习损失技能，特别是来自社会经济脆弱家庭的学生(世界银行，2022a；AlbanConto等人，2021)。 在高等教育中，文献发现，一年级学生亲自参加数学补习教学很可能会持续到他们的第二个学习年 （Calcagno&Long，2009）。最近对咨询和数学影响的评估关于智利高等教育学生学业成绩的补习课程表明 参加这些课程的学生比那些有类似成绩的学生有更好的学业成绩 没有参加的特征(Venegas-Mugglietsl.，2019年)。尽管如此，实施满足最低质量标准的补习教育严重依赖补习，成本高昂， andrequireshighlevelsofinstitutionalcapacity(Saxon&Boylan,2001).Asaresult,inLatin 美国的补救计划很少（Ferreyra等人，2017年），一些大学选择重新设计/简化他们的要求和数学课程，而其他人则调整教学法使用基于项目的学习和鼓励学生在小组中工作的数学密集课程 （Epper&Baker，2009）。 向学生提供亲自修复数学的另一种方法是使用数字个性化学习(DPL)，它可以个性化学生的技能发展过程和 为大规模部署提供了具有成本效益的可能性。从本质上讲，DPL使用人工智能（AI）和机器学习，为学生提供量身定制的自适应教学 他们的能力水平，通常被称为“适当水平的教学”(TARL)。1基本TARL的原则是根据学生的先验知识调整教学以满足他们的需求 (Lalley&Gentile,2009).Thisadaptationprocesshelpsstudentsenhanceknowledgeretentionand 动机，同时为新学习提供更坚实的基础(Foshee等人，2016)。自适应学习是提高学生技能和他们对这些技能的看法的一种有前途的机制 技能，被称为感知自我效能感，通常与学业成绩有关， 尤其是在数学方面（Ryan＆Deci，2000；Wigfield＆Eccles，2000）。DPL提供了额外的优势，如为学生和教师提供不同的教学策略和 用于评估和监控学习的常规数据。许多DPL平台可通过PC获得，平板电脑和可上网的电话，这使得它们可以访问和相关。 2.相关文献 关于DPL影响的证据有限。现有文献显示有希望的结果在小学和中学后教育环境中。此外，DPL取得了有希望的成果 在发展中国家的初等教育环境中(Banerjee等人，2007年；Muralidharan等人， 2019)。例如，Muralidharan等人，(2019)提出了关于DPL向印度城市的中学生大规模提供课后数学教学。 作者报告说，从该计划中受益的学生得分为0.36标准差在独立数学考试后更高(相当于2到3年的传统教学) 参与该计划4.5个月，对DPL平台的总曝光率约为4.5 每周小时数。在这一经验的基础上，deBarros和Gamimian，(2021年)向DPL提供了印度15所公立学校中6至8年级的1,528名学生。而干预有一个 对普通学生的数学成绩有积极但统计上不显著的影响 样本，他们的研究发现，初始表现低的治疗学生优于他们的用0.22标准偏差控制对应物。 1尽管对其定义尚无共识，但DPL通常包括四个主要组成部分：（i）通信 提供和接收信息的接口；(ii)包含要教导的信息的领域模型；(iii) 具有学生学习状态的学生模型（例如，掌握，认知状态和表现方面的进步）； and(iv)apedalogicalmodelthatrepresentsinstructionalstrategies(Sottilare,2015).ALSoftenprovidestudentswith 表现反馈(例如，告知学生正确或错误的答案，纠正回答，或提供 工作示例)并支持解决问题的步骤，如提示、提示和其他脚手架，而学生正在研究一个问题(Vanlehn，2006)。 Fosee等人(2016)讨论了一种补救数学干预的结果， 向美国的2,880名学生提供了DPL，他们没有通过数学分班考试注册一年级大学数学课程。使用前测和后测设计， 作者发现，使用DPL的补救措施帮助75％的学生通过了安置考试并对学生的学习和学术能力产生了积极的、统计上显著的影响。 Ma等人(2014)进行了一项荟萃分析，以评估DPL对学生的影响学习成就，其中包括超过107种使用智能辅导的不同干预措施 数学补救系统，主要针对发达国家的大学生。作者发现，DPL补救与更高的学生成绩有关 在大群体环境中使用导师的传统补救和非适应性计算机辅助 remediation.TheauthorsalsofoundnosignificantdifferenceinstudentachievementbetweenLearningfromDPLandregulartutoringwithsmallgroups.Thefindingsarerelevantfor 大学补救设置由于高成本的导师和设置补习班。差距 在文献中，大多数评估DPL在高等教育中的有效性的研究 可用于发达国家。我们的研究是填补这一空白的先驱，特别是考虑到我们评估的DPL干预措施在厄瓜多尔公共技术领域大规模推出 大学。 3.背景、干预和研究设计 3.1厄瓜多尔技术学院 2020年，厄瓜多尔技术学院（TTC）的公共系统 由全国分布的90个公共TTC组成。公共TTC的注册达到50,053 2020年的学生（约占高等教育总入学率的8%）。2019年上半年，90TTC中的学生百分比是以基于存在的方式注册的，7.2%是双重的 程序，以及2.4％的距离或半距离模式。在2020年，该系统托管6,958名教师，其中56％全职工作。该系统中约60％的教师 已获得本科学位，32％具有研究生学位，6.7％具有技术学位。TTC的录取是选择性的，需要中学证书和入学考试的最低分数。由提供的技术和技术方案 TCC需要2到3年才能完成。完成课程后，学生将获得奖励 技术人员或技术人员的高等教育学位。一些专业提供额外的证书评估，为毕业生提供专业许可。 TTC的公共系统在20个知识领域内提供172个职业(参见表A1在 附录A). 参加公共TTC的学生来自低收入和中等收入家庭，以及许多人同时应付工作和学习。他们中几乎一半来自家庭 在大多数初等教育中取得成就的父母。这个人口比 传统大学生进入学术系统的差距，特别是在核心基础算术和识字技能。2021年的可用数据显示，约61%的所有公共TCC系统的新进入者的核心能力水平不足 大学准备所必需的(如沟通、算术和解决问题)和有可能无法成功完成中学后教育(ACET，2021). 学术准备不足通常会限制学生的学术进步。例如， 在2018年第一学期，大约19.6%的一年级学生在公共场合注册TTC在六个月后退出，而33%在12个月后退出(或两个月后退出)学术学期)。 3.2.COVID-19下的技术高等教育规定 COVID-19大流行导致技术学院关闭课堂教学 在全国范围内采用远程学习模式，该模式始于2020年3月，并继续在2021年的学术时期。开始，面对面的课程逐渐重新引入学生 inMarch2022.Adoptingvirtuallearningmodulatorswasnudtant.TheSENECYThadtorevive 公立高等教育学生的入学要求。传统上，所有学生 完成的高中必须参加“Bachiller爵士”考试，这项评估